| 研究課題/領域番号 |
19K05213
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
宮脇 仁 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (40505434)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 細孔形状 / 多孔体 / 129Xe-NMR / ナノ細孔 / 不規則複雑系 / 評価手法 / ナノ制限空間 / 分子プローブ / NMR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
多孔体の特性評価の基となる細孔構造解析は、細孔形状を“仮定”して行われることが往々にしてある。その主な要因は、複雑かつ無秩序な細孔を有する多孔体に適用可能なナノ細孔“形状”評価法の欠落にある。本研究は、あらゆる不規則複雑系多孔体に適用可能なナノ細孔“形状”評価手法の確立を目的とする。
また、主目的を達成する過程で、ナノ制限空間内に捕らわれた分子の電子分布が細孔形状によってどう変化するかという問いに対する解を得る。この解は、ナノ制限空間内における特異な分子挙動の理解と制御の足がかりとなる。
理想モデルから市販材料に亘るマルチスケールの多孔体を用いた実験的検討によってこれらの目的を達成する。
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| 研究成果の概要 |
その重要性にもかかわらずこれまで不備であった不規則かつ複雑な細孔構造を有する多孔体における細孔形状の評価手法として、分子マスキング法との併用や温度・圧力可変システムの組み込みにより多孔体細孔サイズ評価の一つとして用いられてきた129Xe-NMR法を拡張し、不規則複雑系多孔体の細孔形状評価が可能であることを示した。
本手法により細孔形状情報に基づいた多孔体の機能特性解析が可能となり、高性能な多孔体材料開発へつながる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多孔体材料の機能特性が細孔サイズに加えて細孔形状によって大きく左右されることは広く認識されていたにも関わらず、その評価手法はこれまで限定的であった。特に、活性炭のような非規則的かつ複雑な細孔構造を有する多孔体に対する細孔形状評価法はこれまでなかった。
本課題によって不規則複雑系多孔体の細孔形状評価法として拡張129Xe-NMR測定法の有効性が示されたことで、材料物性の一つである細孔形状情報に基づいた多孔体の機能特性の解析が可能となる。これにより、高性能な多孔体材料開発へとつながるものと期待される。
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